"Micro LEDs werden die Welt der Displays revolutionieren, da sie eine höhere Lebensdauer, eine bessere Bildqualität und eine sehr gute Energieeffizienz bieten. Diese innovative Technologie stellt den Produktionsprozess aber vor große Herausforderungen, da niedrigste Fehlerquoten und höchste Anforderungen bei der Gleichförmigkeit erreicht werden müssen. Die Antwort darauf ist unsere neue G10-AsP, die den ersten vollautomatisierten Depositionsprozess der Branche bietet. Die neue Anlage ermöglicht den höchsten Durchsatz seiner Klasse mit einer bisher noch nie dagewesenen Homogenität und Defektrate", sagt Dr. Felix Grawert, CEO und President der AIXTRON SE. 

Zum ersten Mal wird eine echte Massenproduktion von Micro LEDs mit strengsten Materialanforderungen und reduzierten Chipgrößen von 10 Mikrometern und weniger zur Realität. Darüber hinaus erfüllt die G10-AsP auch die immer komplexer werdenden Anforderungen bei der Herstellung von InP (Indiumphosphid)-Lasern und VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) in hohen Stückzahlen.

Die neue Plattform G10-AsP wird am 1. Februar 2023 auf der Photonics West Messe in San Francisco, USA, offiziell vorgestellt. Während dieser Veranstaltung werden AIXTRON-Experten die neue, mit Innovationen vollgepackte Anlage vorstellen, und zeigen, wie sie den höchsten Durchsatz ihrer Branche garantiert.

Die neue vollautomatisierte G10-AsP ist die größte 200mm AsP-Batch-Anlage auf dem Markt. Sie verfügt über eine automatische Reaktorreinigung und eine automatische Waferbeladung mittels hochmodernem C2C-Automatisierungsmodul (Cassette-to-Cassette). Für 200-mm-Wafer kann das Front-End der Anlage mit SMIF (Standard Mechanical Interface)-Pods ausgestattet werden, um die Exposition der Epitaxiewafer gegenüber der Raumumgebung weiter zu minimieren. Die automatische Reaktorreinigung ermöglicht es dem Benutzer, die Kammerbedingungen bei Bedarf neu einzustellen – entweder nach jedem Prozesslauf für die anspruchsvollsten Anforderungen oder nach einer Produktionskampagne für den höchsten Ausstoß an Epi-Wafern pro Zeit. Die Plattform basiert auf dem erfolgreichen Planetary Reactor®-Prinzip, das ein Multiwafer-Batch-Reaktorkonzept mit der Rotation der einzelnen Wafer kombiniert, um höchste Homogenität der Abscheidung zu gewährleisten.

Micro LEDs werden nicht nur für die nächste Generation von TV-Displays verwendet, sondern auch für künftige Smartwatches, Smartphones, Augmented-Reality (AR)-Projektionen oder Fahrzeugdisplays. Analysten erwarten, dass in diesem Bereich in den nächsten fünf bis zehn Jahren der größte Markt für LEDs entstehen wird.

Die größte Herausforderung sowohl für fortschrittliche Micro LEDs als auch künftige InP und VCSEL-Anwendungen bleibt die Gleichförmigkeit: Die Homogenität auf dem Wafer und zwischen den einzelnen Wafern muss in einem Massenproduktionsprozess optimiert werden. Die neue G10-AsP setzt bei diesen Werten einen neuen Standard und bietet eine zwei- bis dreifache Verbesserung zu ihrem Vorgänger. Die vollautomatisierte Plattform wird damit eine neue Ära in der Produktion von Micro LEDs und photonischen Bauelementen einleiten.

Photonische Bauelemente wie Infrarotlaser und -detektoren haben bereits eine breite Marktakzeptanz. In der Telekommunikation bilden sie die Grundlage, um den ständig wachsenden Datenmengen gerecht zu werden, was mit immer höheren Bandbreitenanforderungen verbunden ist. Außerdem ermöglichen sie die 3D-Sensorik, z. B. für die Gesichtserkennung, und fortgeschrittene Technologien für das autonome Fahren: Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung dieser Technologie müssen die Strahlen größere und breitere Bereiche abbilden. Dies erfordert engere Wellenlängentoleranzen, was mit hohen Anforderungen an die Epitaxie verbunden ist: Mit der neuen G10-AsP lässt sich der gesamte Epitaxie-Prozess besser steuern. Das Resultat sind reduzierte Defekte, eine bessere Gleichförmig- und Materialgenauigkeit und damit höhere Ausbeute.

Die verbesserte Gleichförmigkeit bildet die Grundlage für eine wirtschaftlich tragbare Massenproduktion von Micro LEDs: Micro LED-Displays beruhen auf einem speziellen Stempel- oder Matrizentransferverfahren, bei dem Tausende von LED-Chips (Arrays) von nur wenigen Mikrometern Größe aufgenommen und übertragen werden. Da ganze Arrays von Pixeln vom Epi-Wafer-Substrat übertragen werden, ist eine nahezu perfekte Einheitlichkeit erforderlich –oder können Sie sich vorstellen, eine Smartwatch oder ein Smartphone zu kaufen, dessen Display in einer Ecke eine andere Farbe hat als in der anderen? 

Zukunftsgerichtete Aussagen

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